FR3102892A1 - Détection d’arc électrique dans un réseau électrique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique. Le procédé utilise plusieurs acquisitions, successives ou non, de réflectogrammes représentatifs d’une distribution spatiale d’impédance dans un réseau électrique pour confirmer la détection effective d’un arc électrique, dans ledit réseau, de manière fiable, même en présence de bruit électromagnétique. Figure pour l'abrégé : Figure 2
Description
Domaine technique de l'invention
L’invention est relative au domaine de la détection d’arc électrique par réflectométrie dans des réseaux électriques et se rapporte, en particulier, à un procédé de détection d’un tel arc. L’invention concerne également une unité de traitement et un système de détection adaptés pour mettre en œuvre les étapes du procédé de détection.
Arrière-plan technique
La détection de la présence d’arcs électriques en environnement aéronautique est un enjeu important pour les réseaux électrique d’aéronefs actuels et futurs. En effet, un arc électrique peut être une source de perturbation du fonctionnement d’un réseau électrique voire de détérioration dudit réseau ou de son environnement. En outre, l’augmentation des niveaux de puissance embarquée entraîne l’augmentation de la densité de câblage et donc les risques d’apparition d’arcs électriques.
Sur les réseaux actuels, la dangerosité des arcs électriques peut être maîtrisée par le design des matériaux de l’EWIS (de l’anglais « Electrical Wiring Interconnection System ») et les distances dites de ségrégations entre les différents câbles. En effet, ces réseaux peuvent être composés, d’une part, de réseaux en tension alternative (par exemple de type 115/230 Vac) pour lesquels les passages de la tension à 0 volt favorisent l’extinction des arcs et, d’autre part, de réseaux en tension continue (par exemple de type 28 Vdc) pour lesquels la puissance transportée minimise les apparitions et la dangerosité des arcs électriques apparus le cas échéant.
Sur les potentiels réseaux futurs, l’augmentation des niveaux de tension utilisés et/ou le choix du passage à une tension continue augmenterait sensiblement le risque d’apparition d’arcs électriques. En outre, pour le cas de réseaux utilisant des tensions supérieures ou égales à 270 Vdc, il sera compliqué de valider les normes de résistance des câbles face aux arcs électriques (i.e. les normes EN_3475_604 et EN_3475_605) sans ajouter un système de détection active performant, notamment à cause du caractère continu de la tension.
Une approche bien connue utilisée pour la détection d’arcs électriques dans un réseau électrique est la réflectométrie. Cette méthode permet non seulement la détection de la présence d’un arc électrique mais aussi leur localisation dans le réseau. En particulier, cette méthode permet d’obtenir des réflectogrammes représentatifs de la distribution spatiale de l’impédance dans le réseau électrique caractérisé. Une perturbation/modification locale de l’impédance liée à la présence d’un arc électrique peut ainsi être détectée et localisée par comparaison avec un réflectogramme vierge de toute perturbation. Toutefois, la fiabilité de cette méthode peut être impactée par les caractéristiques d’un arc et/ou du réseau sur lequel il apparaît.
En particulier, les arcs électriques pouvant apparaître sur un réseau électrique peuvent être classés en 4 types principaux qui sont la combinaison des propriétés suivantes :
- un arc en parallèle ou un arc en série ; et,
- un arc apparaissant sur un réseau en tension alternative (AC) ou un arc apparaissant sur un réseau en tension continue (DC).
Un système de détection d’arc universel doit donc idéalement être en mesure de caractériser un réseau électrique où apparait potentiellement chacun de ces 4 types d’arc. Toutefois chaque type d’arc entraîne des difficultés de caractérisation qui lui sont propres. Soit directement à cause des fonctions du système, soit à cause de paramètres intrinsèques de l’arc électrique. En outre, certaines caractéristiques spécifiques des arcs rendent difficiles leur caractérisation précise par réflectométrie.
Premièrement, l’impédance d’un arc électrique est très faible. C’est un avantage certain pour la détection d’un arc en parallèle (indépendamment du type de réseau DC ou AC). En revanche, c’est un désavantage pour la détection d’un arc en série. En effet, l’ajout d’une faible impédance en série sur le réseau ne modifie que très légèrement les caractéristiques dudit réseau et la faible modification de l’impédance liée à la présence d’un arc série peut ne pas être détectée.
Par exemple, des mesures réalisées en laboratoire respectivement avec un arc en parallèle et un arc en série, ayant les mêmes caractéristiques de tension/courant ont montré une différence d’un facteur 8 entre la variation d’amplitude du pic de défaut sur le réflectogramme liée au défaut d’arc en parallèle par rapport à celui lié au défaut d’arc en série.
Deuxièmement, le bruit EMI (de l’anglais « ElectroMagnetic Interference ») généré par l’arc peut perturber les mesures. En effet, la génération d’un arc électrique sur un réseau électrique est systématiquement accompagnée de perturbations électromagnétiques conduites sur une large bande de fréquences. En effet, le courant traversant un arc électrique est généralement intense et variable. C'est pourquoi un arc électrique cause de fortes perturbations électromagnétiques qui peuvent se traduire par du bruit sur le réflectogramme pour un système de détection par réflectométrie. Si le niveau de ce bruit dépasse les seuils de détection, les conséquences sont, d’une part, le fait que le système n’est pas capable de localiser le défaut et, d’autre part, le risque d’une détection d’arc de type « faux positif » c’est-à-dire l’assimilation d’un bruit à un arc. En effet, si un tel bruit électromagnétique vient perturber les mesures pendant un diagnostic d’arc, le système peut ne pas être robuste dans le cadre des essais environnementaux qu’il est nécessaire de passer au cours de la qualification d’un réseau électrique en vue de le rendre « avionnable » (i.e. compatible avec les exigences inhérentes à son fonctionnement dans un aéronef). En d’autres termes, l’existence d’un faux positif peut entraîner des opérations de maintenance non fondées et diminuer la disponibilité d’un aéronef inutilement.
Les figures 1a et 1b illustrent respectivement des exemples de réflectogrammes représentatifs d’une distribution spatiale d’impédance dans un réseau électrique. L’homme du métier appréciera que, de manière connue en soi, l’abscisse représenté en temps peut être facilement converti en une position dans le réseau électrique.
La figure 1a représente un cas de détection d’arc en série non impacté par un bruit électromagnétique. Dans un cas où le spécificateur cherche à obtenir une détection très rapide et ainsi définir des seuils de détection très bas, ce cas représente environ 10% de la population des réflectogrammes acquis par un système de détection par réflectométrie au cours d’un diagnostic d’arc en série. La « signature » de l’arc dans le réflectogramme est facilement identifiable par le dépassement de l’amplitude du réflectogramme d’un seuil prédéterminé 101 en un point donné 102. En revanche, la figure 1b représente un autre réflectogramme impacté par un bruit électromagnétique. Dans les mêmes conditions de test, ce cas représente 90% de la population des réflectogrammes acquis par un système de détection par réflectométrie au cours d’un diagnostic d’arc en série. Le seuil prédéterminé choisi 101 pour déterminer la présence d’un arc électrique est dépassé en de nombreux points 103 du fait de la présence d’un bruit important dans le signal de mesure. Même si la présence du bruit permet de confirmer la présence effective d’un arc, elle rend aussi impossible sa localisation fiable dans le réseau et peut en outre induire en erreur le système quant au nombre réel d’arcs électriques effectivement présents.
Enfin, comme mentionné précédemment, un arc en série est plus compliqué à détecter qu’un arc en parallèle. En outre, dans le cas d’un arc en série dans un réseau en tension alternative, le retour à 0 Volt de la tension à chaque demi-période est une opportunité pour que le circuit électrique se retrouve en circuit-ouvert durant quelques dizaines à centaines de microsecondes. Cette durée dépend de la distance séparant les électrodes et des valeurs de tension et de fréquence du réseau. Le cas échéant, du point de vue du réflectogramme, le circuit ouvert ajoute une impédance proche de l’infini (circuit ouvert), ce qui favorise son diagnostic en faisant ressortir le pic de désadaptation d’impédance du bruit. En revanche, dans le cas d’un arc en série sur un réseau en tension continue, l’absence de retour à 0 Volt diminue sensiblement (voire supprime entièrement) ces petits circuits-ouverts. Dans ces conditions, seule l’impédance d’arc demeure. Seule la présence de cette impédance d’arc dans le réflectogramme peut ainsi être exploitée pour le détecter.
La combinaison des 3 caractéristiques décrites plus haut a pour conséquence deux problématiques majeures :
- la détection d’un arc en série dans un réseau en tension continue est systématique mais fournit souvent un réflectogramme issu du bruit EMI inhérent à l’arc et ne permet donc pas de localisation fiable.
- un réflectogramme impacté par du bruit EMI peut également être impacté par des bruits environnementaux. En d’autres termes, un tel système de détection est limité en terme de robustesse par rapport aux conditions de mesure.
Il est connu un système de détection des défauts dans les réseaux électriques à l'aide d'un système de protection utilisant la réflectométrie. Le système permet la détection et l’analyse des changements d'impédance dans le réseau électrique. En outre, il vise à améliorer le temps de détection et propose un bon compromis entre la qualité de détection et les fausses alarmes. Toutefois ce système n’est pas spécifique à la détection d’arcs électriques.
Il est également connu différentes méthodes et dispositifs de diagnostic des lignes électriques basés sur la réflectométrie, et en particulier la méthode MCTDR (pour « MultiCarrier Time Domain Reflectometry ») ainsi qu’un dispositif intégrant cette technologie.
Finalement, les approches connues de l’état de l’art ne permettent pas de détecter de manière fiable (i.e. avec ou sans bruit et sans fausse détection) les arcs en séries dans un réseau électrique.
La présente invention propose un procédé permettant de confirmer la détection d’un arc électrique dans un réseau électrique de manière fiable et robuste y compris lorsque les mesures sont perturbées par un bruit électromagnétique.
À cet effet, selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique, ledit procédé comprenant les étapes suivantes, exécutées par une unité de traitement :
a) l’analyse d’un réflectogramme représentatif d’une distribution spatiale d’impédance dans ledit réseau électrique et, si un arc électrique est identifié dans le réflectogramme, l’incrémentation d’un compteur de détection d’une unité ;
b) la comparaison de la valeur du compteur de détection avec une première valeur déterminée, de préférence égale à l’unité,
si la valeur du compteur de détection est égale à la première valeur déterminée,
c) le stockage, dans une mémoire, d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié,
sinon,
d) la comparaison d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié avec un intervalle de valeur déterminé, ledit intervalle de valeur étant de préférence égal à une valeur représentative de la position stockée en mémoire d’un arc électrique identifié plus ou moins une deuxième valeur déterminée,
si la valeur représentative de la position de l’arc électrique identifié dans le réseau électrique n’est pas comprise dans l’intervalle de valeur déterminé,
e) le stockage, dans la mémoire, d’une valeur déterminée de compteur de détection,
sinon,
f) la comparaison de la valeur du compteur de détection avec une troisième valeur déterminée et, si la valeur du compteur de détection est égale à la troisième valeur déterminée, la génération d’une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique.
a) l’analyse d’un réflectogramme représentatif d’une distribution spatiale d’impédance dans ledit réseau électrique et, si un arc électrique est identifié dans le réflectogramme, l’incrémentation d’un compteur de détection d’une unité ;
b) la comparaison de la valeur du compteur de détection avec une première valeur déterminée, de préférence égale à l’unité,
si la valeur du compteur de détection est égale à la première valeur déterminée,
c) le stockage, dans une mémoire, d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié,
sinon,
d) la comparaison d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié avec un intervalle de valeur déterminé, ledit intervalle de valeur étant de préférence égal à une valeur représentative de la position stockée en mémoire d’un arc électrique identifié plus ou moins une deuxième valeur déterminée,
si la valeur représentative de la position de l’arc électrique identifié dans le réseau électrique n’est pas comprise dans l’intervalle de valeur déterminé,
e) le stockage, dans la mémoire, d’une valeur déterminée de compteur de détection,
sinon,
f) la comparaison de la valeur du compteur de détection avec une troisième valeur déterminée et, si la valeur du compteur de détection est égale à la troisième valeur déterminée, la génération d’une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique.
Le procédé selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- l’étape e) consiste, en un stockage, dans la mémoire, d’une valeur de compteur de détection égale à l’unité et d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié.
- l’étape e) consiste, en un stockage, dans la mémoire, de la valeur du compteur de détection à laquelle est soustraite une quatrième valeur déterminée supérieure ou égale à un.
- consécutivement à l’étape d), et si la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié est comprise dans l’intervalle de valeur déterminé, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
g) la comparaison d’une valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique avec une valeur seuil déterminée (tth) et,
si la valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique est supérieure ou égale à la valeur seuil déterminée,
h) le stockage, dans la mémoire, de la valeur du compteur de détection à laquelle est soustraite une cinquième valeur déterminée,
sinon, le procédé exécute l’étape f).
g) la comparaison d’une valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique avec une valeur seuil déterminée (tth) et,
si la valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique est supérieure ou égale à la valeur seuil déterminée,
h) le stockage, dans la mémoire, de la valeur du compteur de détection à laquelle est soustraite une cinquième valeur déterminée,
sinon, le procédé exécute l’étape f).
- un arc électrique est identifié dans un réflectogramme dès lors qu’une valeur d’amplitude d’un réflectogramme mesuré, auquel est soustrait un réflectogramme de référence déterminé, est supérieure ou égale à une valeur seuil déterminée.
- le réflectogramme est acquis par une méthode de réflectométrie de type MCTDR, de l’anglais Multi Carrier Time Domain Reflectometry signifiant réflectométrie multi-porteuse dans le domaine temporel.
- la valeur du compteur de détection est égale à zéro préalablement à la mise en œuvre des étapes du procédé, la première valeur déterminée est égale à 1, la deuxième valeur déterminée est comprise entre 0,3 et 0,7 mètres et la troisième valeur déterminée N est comprise entre 2 et 10.
- une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique est un signal adapté pour être transmis à un utilisateur par l’intermédiaire d’une interface homme/machine et/ou une donnée stockée dans une mémoire, adaptée pour être interrogée par un utilisateur.
- une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique est un signal adapté pour être transmis vers un système de coupure adapté pour couper la ligne de manière à supprimer l’arc électrique.
L’invention concerne également, selon un deuxième aspect, une unité de traitement comprenant des moyens adaptés pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon le premier aspect.
L’invention concerne également, selon un troisième aspect, un système de détection d’arc électrique comprenant des moyens adaptés pour faire l’acquisition de réflectogrammes représentatifs d’une distribution spatiale d’impédance dans un réseau électrique, une mémoire et une unité de traitement le deuxième aspect.
Brève description des figures
La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
Les éléments ayant les mêmes fonctions dans les différents modes de réalisation ont les mêmes références dans les figures.
Description détaillée de l'invention
En référence à la figure 2, nous allons maintenant décrire un mode de mise en œuvre du procédé de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique selon l’invention. Le réseau électrique peut être, par exemple, un réseau électrique d’un aéronef. Les étapes du procédé sont exécutées par une unité de traitement. Cette unité de traitement peut, par exemple, appartenir à un système de détection d’arc électrique par réflectométrie qui comprend, en plus de l’unité, des moyens adaptés pour faire l’acquisition de réflectogrammes représentatifs de la distribution spatiale d’impédance dans un réseau électrique, une mémoire pour stocker des données.
Le procédé décrit s’appuie sur la mesure de manière continue (pour chaque itération du procédé) des variations d’impédance d’une ligne électrique. En particulier, ces mesures sont réalisées par une méthode de réflectométrie qui permet d’obtenir des réflectogrammes représentatifs de la distribution spatiale d’impédance dans le réseau électrique mesuré. Dans un mode de mise en œuvre non limitatif, chaque réflectogramme est obtenu par une méthode de réflectométrie de type MCTDR (de l’anglais « Multi Carrier Time Domain Reflectometry »)
On appellera réflectogramme de différence le calcul des amplitudes du réflectogramme reçu en temps réel auxquelles sont soustraites celles d’un réflectogramme de référence prise à l’initialisation du diagnostic. Cette méthode permet ainsi de diagnostiquer en temps réel les évolutions d’impédances liées notamment à l’apparition d’un arc électrique.
Classiquement, et comme il a déjà été décrit plus haut, le diagnostic devient positif (i.e. la présence d’un arc électrique est confirmée) chaque fois que l’amplitude d’un réflectogramme de différence dépasse une ou plusieurs valeurs seuils prédéterminées. Dit autrement, une détection d’arc à lieu à l’endroit où le dépassement a été constaté. Le principe du procédé est d’utiliser plusieurs mesures successives pour renforcer la probabilité qu’un tel dépassement soit bien lié à la présence d’un arc électrique dans le réseau et non à un artefact généré, par exemple, par un bruit. En effet, dans le cas d’un bruit, par exemple lié à un défaut environnemental, la probabilité pour que la donnée de sortie de localisation d’un arc soit identique entre plusieurs diagnostics positifs consécutifs est très faible. En outre, plus le nombre d’acquisition est élevé plus celle-ci baisse. Cela permet ainsi de s’assurer qu’une détection d’arc est fiable dès lors que plusieurs acquisitions confirment une même information.
L’étape 201 consiste en l’analyse d’un réflectogramme représentatif de la distribution spatiale d’impédance dans le réseau électrique mesuré. Cette analyse se fait en comparant le dernier réflectogramme reçu au réflectogramme de référence (i.e. le réflectogramme de référence est soustrait à chaque réflectogramme mesuré). Si un arc électrique est identifié dans le réflectogramme, l’étape 202 consiste en l’incrémentation d’un compteur de détection d’une unité. Par exemple, un compteur de détection C stocké dans une mémoire est initialisé à 0 avant la mise en œuvre des étapes du procédé et voit sa valeur incrémentée de 1 lorsqu’un arc électrique est identifié dans le réflectogramme de différence. En outre, dans un mode de mise en œuvre non-limitatif, un arc électrique est identifié dans un réflectogramme dès lors qu’une valeur d’amplitude du réflectogramme de différence est supérieure ou égale à une valeur seuil déterminée.
Lors de l’étape 203, l’unité de traitement compare la valeur du compteur de détection avec une valeur déterminée, par exemple égale à l’unité. Ensuite, si la valeur du compteur de détection est égale à cette valeur déterminée, une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié est stockée dans une mémoire lors de l’étape 204. Dit autrement, la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié lors de l’itération en cours du procédé dmeasdevient la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié stockée en mémoire d.
Sinon, si la valeur du compteur de détection est différente de cette valeur déterminée, l’étape 205 du procédé est exécutée.
L’étape 205 consiste en la comparaison de la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié avec un intervalle de valeur déterminé. Par exemple, cet intervalle de valeur peut être égal à une valeur représentative de la position de l’arc électrique identifié qui est stockée en mémoire plus ou moins une autre valeur déterminée x. Dit autrement, dmeasest comparé à d ± x. Par exemple, dans un mode de mise en œuvre particulier, x est compris entre 0,3 et 0,7 mètres. L’homme du métier saura ajuster la valeur déterminée x pour minimiser le temps de calcul sans risquer de manquer de détecter l’arc électrique lors d’une itération suivante du procédé.
Ainsi, si la valeur représentative de la position de l’arc électrique identifié dans le réseau électrique n’est pas comprise dans l’intervalle de valeur déterminé, la valeur affectée au compteur de détection stocké en mémoire devient un lors de l’étape 206 et la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié lors de l’itération en cours du procédé dmeasdevient la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié stockée en mémoire d.
Sinon, lors de l’étape 207, l’unité de traitement compare la valeur du compteur de détection avec une troisième valeur déterminée N et, si la valeur du compteur de détection est égale à cette troisième valeur déterminée, l’unité de traitement peut générer, lors de l’étape 208, une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique.
Dans un mode de mise en œuvre particulier, la troisième valeur déterminée N est comprise entre 2 et 10. En effet, classiquement, pour un système type de détection d’arc électrique par réflectométrie, la durée d’acquisition/génération d’un réflectogramme est d’environ 1 milliseconde. Ainsi, le procédé permet de confirmer l’apparition d’un arc électrique après N x 1 millisecondes. Or, les études ont montré que, particulièrement pour un réseau électrique d’un aéronef, la détection d’un arc électrique en quelques millisecondes est appropriée pour avoir une mesure fiable tout en détectant un arc suffisamment rapidement, notamment dans le but de limiter ses effets néfastes.
Dans des modes de mise en œuvre particuliers, une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique dans le réseau électrique peut être un signal adapté pour être transmis à un utilisateur par l’intermédiaire d’une interface homme/machine, par exemple un signal sonore ou visuel et/ou une donnée stockée dans une mémoire, adaptée pour être interrogée par un utilisateur. Ainsi un utilisateur peut être informé de la détection effective d’un arc électrique dans le réseau électrique mesuré. En outre, l’information en question peut aussi comprendre la position dans le réseau de l’arc détecté le cas échéant.
Dans d’autres modes de mise en œuvre particuliers, une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique dans le réseau électrique peut être un signal adapté pour être transmis vers un système de coupure qui prendra alors la décision d’ouvrir la ligne en vue de stopper l’arc électrique.
En résumé, avantageusement, l’utilisation de plusieurs acquisitions successives pour confirmer la détection d’un arc électrique dans un réseau électrique permet d’obtenir une détection fiable et robuste y compris lorsque les mesures sont perturbées par un bruit électromagnétique.
En référence à la figure 3, dans une variante du procédé, lors de l’étape 301, la valeur du compteur de détection stockée en mémoire est sa valeur au moment de la mesure à laquelle est soustraite une quatrième valeur déterminée a. En particulier, a est une valeur supérieure ou égale à un. Le compteur ne retombe ainsi par nécessairement à un. Avantageusement, dans ce mode de mise en œuvre, le procédé ne requiert pas nécessairement uniquement des diagnostics positifs consécutifs pour confirmer la détection d’un arc électrique. Ainsi, ce mode de mise en œuvre permet d’écarter plus de détections d’arc liées en réalité à du bruit. En ajustant la valeur déterminée a, il est possible de décrémenter le compteur de détection d’une valeur optimale permettant d’une part, de ne pas perdre plusieurs itérations du procédé successives positives à cause d’une itération bruitée et, d’autre part, de conserver un procédé permettant une détection rapide. En outre, l’homme du métier appréciera que, si la valeur du compteur de détection est inférieure à zéro à l’issue de la soustraction de a, le compteur se voit réattribuer une valeur nulle.
Enfin, en référence à la figure 4, dans un autre mode de mise en œuvre du procédé, consécutivement à l’étape 205, et si la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié est comprise dans l’intervalle de valeur déterminé, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
L’étape 401 consiste en la comparaison d’une valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique avec une valeur seuil déterminée tth. Ainsi, si la valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique est supérieure ou égale à la valeur seuil tth, l’unité de traitement stocke dans la mémoire, lors de l’étape 402, la valeur du compteur de détection à laquelle est soustraite une cinquième valeur déterminée b. Dans le cas contraire, l’étape 207, déjà décrite en référence à la figure 2 est exécutée.
La valeur seuil tthcorrespond ainsi, en d’autres termes, à une durée maximale autorisée pour statuer sur la détection d’un d’arc électrique. Ainsi, avantageusement, ce mode de mise en œuvre permet de réduire le compteur de détection si le temps entre plusieurs diagnostics positifs devient trop important. En effet, dans ce cas, il peut être considéré, par exemple, que le défaut diminue en dangerosité à mesure que le temps s’écoule puisqu’il ne réapparaît pas. Ainsi, dans un mode de mise en œuvre particulier, le compteur C diminue de b si la valeur seuil de temps est dépassée avant que le compteur n’atteigne la valeur N. Là encore, l’homme du métier saura ajuster la valeur de b pour sélectionner une durée optimale permettant de conserver un procédé de détection fiable sans être trop long.
La figure 5 montre une représentation schématique d’un mode de réalisation d’un système de détection d’arc électrique 501 comprenant des moyens 502 adaptés pour faire l’acquisition de réflectogrammes représentatifs d’une distribution spatiale d’impédance dans un réseau électrique 503, une mémoire 504 et une unité de traitement 505 adaptée pour exécuter les étapes du procédé décrit plus haut.
Claims (11)
- Procédé de détection d’un arc électrique dans un réseau électrique, ledit procédé comprenant les étapes suivantes, exécutées par une unité de traitement :
a) l’analyse (201) d’un réflectogramme représentatif d’une distribution spatiale d’impédance dans ledit réseau électrique et, si un arc électrique est identifié dans le réflectogramme, l’incrémentation (202) d’un compteur de détection d’une unité ;
b) la comparaison (203) de la valeur du compteur de détection avec une première valeur déterminée, de préférence égale à l’unité,
si la valeur du compteur de détection est égale à la première valeur déterminée,
c) le stockage (204), dans une mémoire, d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié (d),
sinon,
d) la comparaison (205) d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié avec un intervalle de valeur déterminé, ledit intervalle de valeur étant de préférence égal à une valeur représentative de la position stockée en mémoire d’un arc électrique identifié plus ou moins une deuxième valeur déterminée (x),
si la valeur représentative de la position de l’arc électrique identifié dans le réseau électrique n’est pas comprise dans l’intervalle de valeur déterminé,
e) le stockage, dans la mémoire, d’une valeur déterminée de compteur de détection,
sinon,
f) la comparaison (207) de la valeur du compteur de détection avec une troisième valeur déterminée (N) et, si la valeur du compteur de détection est égale à la troisième valeur déterminée, la génération (208) d’une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique. - Procédé de détection selon la revendication 1, dans lequel, l’étape e) consiste, en un stockage (206), dans la mémoire, d’une valeur de compteur de détection égale à l’unité et d’une valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié (d).
- Procédé de détection selon la revendication 1, dans lequel, l’étape e) consiste, en un stockage (301), dans la mémoire, de la valeur du compteur de détection à laquelle est soustraite une quatrième valeur déterminée (a) supérieure ou égale à un.
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, consécutivement à l’étape d), et si la valeur représentative de la position dans le réseau électrique de l’arc électrique identifié est comprise dans l’intervalle de valeur déterminé, le procédé comprend en outre les étapes suivantes :
g) la comparaison (401) d’une valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique avec une valeur seuil déterminée (tth) et,
si la valeur représentative du temps écoulé depuis la première identification d’un arc électrique est supérieure ou égale à la valeur seuil déterminée,
h) le stockage (402), dans la mémoire, de la valeur du compteur de détection à laquelle est soustraite une cinquième valeur déterminée (b),
sinon, le procédé exécute l’étape f). - Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel un arc électrique est identifié dans un réflectogramme dès lors qu’une valeur d’amplitude d’un réflectogramme mesuré, auquel est soustrait un réflectogramme de référence déterminé, est supérieure ou égale à une valeur seuil déterminée.
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le réflectogramme est acquis par une méthode de réflectométrie de type MCTDR, de l’anglais Multi Carrier Time Domain Reflectometry signifiant réflectométrie multi-porteuse dans le domaine temporel.
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, la valeur du compteur de détection est égale à zéro préalablement à la mise en œuvre des étapes du procédé, la première valeur déterminée est égale à 1, la deuxième valeur déterminée est comprise entre 0,3 et 0,7 mètres et la troisième valeur déterminée N est comprise entre 2 et 10.
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel, une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique est un signal adapté pour être transmis à un utilisateur par l’intermédiaire d’une interface homme/machine et/ou une donnée stockée dans une mémoire, adaptée pour être interrogée par un utilisateur.
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel, une information de diagnostic représentative de la présence d’un arc électrique est un signal adapté pour être transmis vers un système de coupure adapté pour couper la ligne de manière à supprimer l’arc électrique.
- Unité de traitement (505) comprenant des moyens adaptés pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
- Système de détection d’arc électrique (501) comprenant des moyens (502) adaptés pour faire l’acquisition de réflectogrammes représentatifs d’une distribution spatiale d’impédance dans un réseau électrique (503), une mémoire (504) et une unité de traitement (505) selon la revendication 10.
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